雙軸測試
雙軸測試是一種專門的機械測試方法,用於評估在兩個垂直方向上同時加載下的材料行為。與沿單軸施加應力的單軸測試不同,雙軸測試模擬了現實的條件,在這些條件下,材料通常會經歷多向力,這對於設計結構組件並理解複雜的變形機製而言是無價的。雙軸測試的核心原理涉及沿兩個正交軸(通常是X和Y)的受控應力或應變。這可以通過各種加載配置來實現,包括張力張力,張力壓縮或壓縮壓縮組合。該測試通過記錄參數(例如應力 - 應變關係,產量行為和失敗模式)來衡量材料如何應對這些組合應力的反應。雙軸測試設置的常見類型包括十字形標本設計,其中中央區域使用液壓執行器將中心區域裝載到兩個垂直方向上,以及將壓力施加壓力的凸起測試,以誘導雙軸拉伸。每種配置都提供獨特的優勢:十字形測試允許精確控制應力比,而凸起測試模擬了製造中遇到的形成過程。在雙軸測試中分析的關鍵參數包括雙軸屈服強度,該強度標識了在合併負載下啟動塑性變形的應力水平,以及用於薄板金屬的形成極限曲線(FLC),該薄板金屬繪製在頸部或骨折之前可實現的最大菌株。研究人員還研究應變路徑效應,因為材料通常在比例(恆定應力比)與非比例載荷歷史的情況下表現出不同的行為。高級雙軸測試系統結合了計算機控制,以保持精確的應力或應變比,以及光學測量技術(例如數字圖像相關性(DIC))以捕獲全場變形模式。這些技術可以詳細分析菌株如何在樣品中分佈以及在多軸載荷過程中材料特性如何發展。雙軸測試在汽車,航空航天和建築等行業中起著至關重要的作用。對於汽車製造商,它通過模擬碰撞過程中經歷的複雜負荷來幫助開發抗崩潰的材料。在航空航天應用中,它可以確保在空氣動力和重力組合下的結構完整性。通過提供對多軸材料行為的見解,雙軸測試最終有助於為工程應用提供更安全,更有效的設計和材料選擇。